СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ХОЛЕСТЕРИНА В КРОВИ Российский патент 2012 года по МПК A61B5/02 A61B5/107 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в поликлиниках и отделениях лечебных учреждений для контроля уровня общего холестерина в крови при диагностике нарушений липидного обмена.

Известен лабораторный способ определения уровня холестерина в крови, включающий биохимическое исследование сыворотки крови с помощью биохимического анализатора и ферментных наборов. К недостаткам способа относится необходимость забора крови для проведения анализа, что связано с риском занесения инфекций и дополнительным травмированием пациента, а также значительная стоимость ферментных наборов для биоиохимического анализа, что затрудняет проведение массового обследования населения.

Известен способ неинвазивного определения концентрации холестерина в крови по патенту RU 2143689 C2, 10.05.1999, включающий сбор конденсата выдыхаемого воздуха с последующим извлечением и биохимическим исследованием липидной фракции для определения содержания общего холестерина в конденсате. В качестве устройства для сбора конденсата используется система типа термоса, заполненная охлаждающей смесью, позволяющей получать температуру от 0 до -21°C, куда пациент выдыхает воздух через загубник и трубку, помещенную в охладитель, в течение 5-7 минут, так как необходимый объем конденсата выдыхаемого воздуха составляет не менее 0,2 мл, а при свободном дыхании и при температуре -10°C конденсируется в среднем 0,042 мл жидкости из 1 л выдыхаемого воздуха. Составлены таблицы соответствия значений общего холестерина в крови и в конденсате выдыхаемого воздуха, позволяющие оценивать концентрацию холестерина в крови в пределах от 3,1 до 9,4 ммоль/л.

К недостаткам способа относится недостаточная точность определения концентрации холестерина в крови, так как коэффициент корреляции значений общего холестерина в конденсате выдыхаемого воздуха и при лабораторных исследованиях составляет 66-68%, что снижает точность диагностики нарушений липидного обмена.

Задачей изобретения является повышение точности неинвазивного определения концентрации холестерина в крови при диагностике нарушений липидного обмена.

Сущность изобретения заключается в том, что предварительно определяют индекс массы тела пациента как отношение массы тела (кг) к квадрату роста пациента (м²), измеряют утром, натощак, после 12-часового голодания, систолическое и диастолическое артериальное давление последовательно на левой и правой руках пациента, определяют коэффициенты корреляции В и В1, а расчет содержания холестерина в крови М проводят по эмпирической формуле регрессии, ммоль/л:

М=0,632+20,486*log10(B*B1),

где В, В1 - коэффициенты корреляции, причем коэффициент корреляции В определяют как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренных на обеих руках пациента; коэффициент корреляции В1 определяют как отношение индекса массы тела пациента (кг/м²) к индексу массы тела, принятого за норму (25 кг/м²). Нарушение липидного обмена определяют по данным сравнения полученного показателя М с критериями, характеризующими риск гиперхолестеринемии.

Техническим результатом изобретения является повышение точности неинвазивного определения концентрации холестерина, которое достигают за счет того, что обследование проводят путем измерения антропометрических параметров пациента и показателей артериального давления, а расчет уровня холестерина в крови выполняют по эмпирической формуле регрессии, которая отражает с высокой степенью точности корреляционную связь между содержанием холестерина в крови, показателем индекса массы тела и колебаниями параметров артериального давления.

Параметры кровяного давления в наибольшей степени характеризуют системное функциональное состояние организма в норме и патологии. У здоровых людей, в норме, уровни систолического и диастолического артериального давления (АД) соответственно на обеих руках одинаковы или отличаются незначительно, а их отношение, согласно критериям ВОЗ, составляет 1,5±0,02. В случае заболевания могут измениться как абсолютные значения показателей АД, так и их соотношение на левой и правой руках.

Повышенная масса тела, в частности ожирение, способствует повышению артериального давления, увеличению концентрации холестерина в крови и тем самым является важным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, неблагоприятно влияет на гемодинамику, способствует нарушению липидного обмена. Нормальные пределы индекса массы тела (ИМТ), определяемого как отношение массы тела (кг) к квадрату роста пациента (м²), составляют от 18,5 до 24,9 кг/м².

В соответствии с Европейскими рекомендациями по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний (2003 г.) концентрация общего холестерина у взрослых людей должна составлять от 3 до 5,2 ммоль/л при нормальном уровне АД (от 120/80 до 129/84 мм рт.ст.) и нормальной массе тела (индекс массы тела от 18,5 до 24,9 кг/м²).

Статистической обработке были подвергнуты результаты обследования 126 пациентов в возрасте от 20 до 75 лет, здоровых и больных, в том числе имеющих сахарный диабет 2 типа средней степени тяжести и ишемическую болезнь сердца. Данные измерения уровня холестерина крови (Хи, ммоль/л) в выборке из 25 обследованных пациентов представлены в таблице.

Способ осуществляют следующим образом. Измеряют показатели систолического и диастолического артериального давления утром, натощак, с 8 до 9 часов, после 12-часового голодания, последовательно на левой и правой руках. Точность измерения ±2 мм рт.ст.

Сразу после измерения АД проводят забор крови для биохимического анализа, который выполняют на биохимическом анализаторе Vital Diagnostiks для определения содержания холестерина в крови. Точность анализа ±0,05 ммоль/л.

Рассчитывают коэффициент корреляции натощак (В) по формуле:

В=САД ср./ДАД ср.;

где САД ср.=0,5(САД L+САД R); ДАД ср.=0,5(ДАД L+ДАД R);

САД L, САД R - показатели систолического АД на левой и правой руках пациента соответственно, мм рт.ст.;

ДАД L, ДАД R - показатели диастолического АД на левой и правой руках пациента соответственно, мм рт.ст.

Измеряют стандартным методом массу тела (кг) и рост пациента (м). Определяют индекс массы тела как отношение массы тела (кг) к квадрату роста пациента (м²). Рассчитывают коэффициент корреляции (В1) как отношение индекса массы тела пациента (кг/м²) к индексу массы тела, принятого за норму; за норму принято значение индекса массы тела 25 кг/м².

Показатели обследования пациентов были обработаны с помощью компьютерной программы Statistica (США), в результате чего получено логарифмическое уравнение регрессии для расчета содержания холестерина в крови (М), ммоль/л:

М=0,632+20,486*log10(B*B1),

где В - коэффициент корреляции, который определяют как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления, измеренного на обеих руках пациента натощак, к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренного также на обеих руках пациента натощак; В1 - коэффициент корреляции, который определяют как отношение индекса массы тела пациента к индексу массы тела, принятого за норму (25 кг/м²).

Результаты расчета содержания холестерина в крови по приведенной формуле регрессии (Хр, ммоль/л) и относительная погрешность измеренных и расчетных показателей уровня холестерина в крови [(Хи-Хр)*100/Хи] представлены в таблице. Диапазон расчета концентрации холестерина в крови по приведенному выше уравнению регрессии - от 2 до 10 ммоль/л, адекватность совпадения с базовыми данными - в пределах 90-92%.

Таблица № п/п Холестерин измеренный (Хи), ммоль/л Коэф. В Коэф. В1 В*В1 Холестерин расчетный (Хр), ммоль/л Относит. погрешность (Хи-Хр)/Хр % Характеристика уровня холестерина в крови 1 2,2 1,4 0,86 1,2 2,25 -2,3 Низкий уровень 2 2,15 1,39 0,9 1,25 2,3 -7,0 3 2,8 1,45 0,9 1,3 2,97 -6,1 Нормальный уровень 4 3,2 1,4 0,96 1,35 3,30 -3,1 5 3,4 1,4 1 1,4 3,63 -6,8 6 3,7 1,32 1,1 1,45 3,94 -6,5 7 4 1,5 1 1,5 4,24 -6,0 8 4,3 1,41 1,1 1,55 4,53 -5,3 9 4,6 1,45 1,1 1,6 4,81 -4,6 10 5,0 1,4 1,18 1,65 5,09 -1,8 11 5,3 1,48 1,15 1,7 5,35 -0,9 12 5,7 1,46 1,2 1,75 5,61 1,6 Погранично высокий уровень 13 6 1,52 1,18 1,8 5,86 2,3 14 6 1,54 1,2 1,85 6,11 -1,8 15 6,7 1,56 1,22 1,9 6,34 5,4 16 6,8 1,56 1,25 1,95 6,57 3,4 17 7,5 1,54 1,3 2,0 6,80 9,3 18 7,3 1,52 1,35 2,05 7,02 3,8 19 7,8 1,62 1,3 2,1 7,23 7,3 Высокий уровень 20 7,6 1,65 1,3 2,15 7,44 2,1 21 8 1,6 1,38 2,2 7,65 4,4 22 7,9 1,6 1,4 2,25 7,85 0,6 23 8,2 1,64 1,4 2,3 8,04 2,0 24 8,5 1,62 1,45 2,35 8,23 3,2 25 9 1,6 1,5 2,4 8,42 6,4

Характеристика уровня холестерина в крови для выявления нарушений липидного обмена дана в соответствии с Европейскими рекомендациями по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний (2003 г.).

Последовательность выполнения приемов

1. При обследовании пациента утром, натощак, после 12-часового голодания, измеряют параметры артериального давления, в мм рт.ст.:

- систолическое АД (А1) и диастолическое АД (А2) на левой руке;

- систолическое АД (A3) и диастолическое АД (А4) на правой руке.

2. Рассчитывают среднеарифметические значения натощак, в мм рт.ст.:

- систолическое АД: САД ср.=0,5(А1+А3);

- диастолическое АД: ДАД ср.=0,5(А2+А4).

3. Рассчитывают коэффициент корреляции натощак: В=САД ср./ДАД ср.

4. Измеряют массу тела (m, кг) и рост пациента (q, м).

5. Рассчитывают индекс массы тела пациента: ИМТ пациента = m/q² (кг/м²).

6. Рассчитывают коэффициент корреляции В1:

В1 = ИМТ пациента/ИМТ в норме (ИМТ в норме=25 кг/м²).

7. Рассчитывают произведение коэффициентов корреляции (В*В1).

8. Рассчитывают содержание холестерина в крови по формуле:

М=0,632+20,486*log10(B*B1), ммоль/л.

Можно использовать также приведенную выше таблицу.

Для характеристики уровня холестерина сравнивают полученные показатели содержания холестерина М с критериями нарушений липидного обмена, приведенными в таблице.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Обследован пациент в возрасте 38 лет.

1. При обследовании пациента измерены параметры АД натощак, мм рт.ст.: A1=120; А2=80; A3=118; А4=74.

2. Рассчитываем среднеарифметические значения АД, мм рт.ст.:

САД ср.=119; ДАД ср.=77.

3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак В: В=119/77=1,55.

4. Измеряем массу тела: m=72 кг; измеряем рост пациента: q=1,7 м.

5. Рассчитываем индекс массы тела пациента:

ИМТ пациента = m/q²=72/1,7²=24,9 кг/м².

6. Рассчитываем коэффициент корреляции B1: B1=24,9/25=0,996.

7. Рассчитываем произведение коэффициентов корреляции (В*В1):

В*В1=1,55*0,996=1,544.

8. Определяем содержание холестерина в крови по формуле:

М=0,632+20,486*log10(В*В1) или по таблице: М=4,53 ммоль/л.

Содержание холестерина в крови 4,53 ммоль/л соответствует нормальному содержанию общего холестерина, поэтому дальнейшие исследования могут не проводиться.

Пример 2. Обследована пациентка в возрасте 55 лет.

1. При обследовании пациента измерены параметры АД натощак, мм рт.ст.:

А1=136; А2=85; A3=130; А4=83.

2. Рассчитываем среднеарифметические значения АД, мм рт.ст.:

САД ср.=133; ДАД ср.=84.

3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак: В=133/84=1,58.

4. Измеряем массу тела: m=78 кг; измеряем рост пациента: q=1,61 м.

5. Рассчитываем индекс массы тела пациента:

ИМТ пациента = m/q²=78/1,61²=30 кг/м².

6. Рассчитываем коэффициент корреляции В1: В1=30/25=1,2.

7. Рассчитываем произведение коэффициентов корреляции (В*В1):

В*В1=1,58*1,2=1,9.

8. Определяем содержание холестерина в крови по формуле:

М=0,632+20,486*log10(В*В1) или по таблице: М=6,34 ммоль/л.

Содержание холестерина в крови 6,34 ммоль/л свидетельствует о повышенном уровне этого метаболического фактора и умеренном риске гиперхолестеринемии.

Пример 3. Обследован пациент в возрасте 62 лет.

1. При обследовании пациента измерены показатели АД натощак, мм рт.ст.:

А1=154; А2=84; A3=156; А4=80.

2. Рассчитываем среднеарифметические значения АД, мм рт.ст.:

САД ср.=155; ДАД ср.=82.

3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак:

В=155/82=1,9.

4. Измеряем массу тела: m=84 кг; измеряем рост пациента: q=1,63 м.

5. Рассчитываем индекс массы тела пациента:

ИМТ пациента = m/q²=84/1,63²=31,6 кг/м².

6. Рассчитываем коэффициент корреляции B1: B1=31,6/25=1,264

7. Рассчитываем произведение коэффициентов корреляции (В*В1):

В*В1=1,9*1,264=2,4.

8. Определяем содержание холестерина в крови по формуле:

М=0,632+20,486*log10 (В*В1) или по таблице: М=8,42 ммоль/л.

Содержание холестерина в крови 8,42 ммоль/л соответствуют категории высокого риска гиперхолестеринемии, при которой повышена степень риска возникновения и развития атеросклероза.

При умеренном и высоком риске гиперхолестеринемии должны назначаться дополнительные исследования для выявления возможных нарушений липидного обмена: определение уровня липопротеинов низкой плотности, триглицеридов, липопротеинов высокой плотности, липопротеинов очень низкой плотности и других липидов.

К преимуществам предлагаемого способа по сравнению с прототипом относится возможность более быстрого и комфортного обследования пациентов с выявлением нарушений липидного обмена и риска осложнений.

Способ неинвазивного определения концентрации холестерина в крови с обработкой результатов на ЭВМ может быть использован в качестве экспресс-метода при проведении массовых профилактических обследований населения.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и лабораторной диагностике, и может быть использовано для неинвазивного определения концентрации холестерина в крови. Для этого предварительно определяют индекс массы тела пациента как отношение массы тела (кг) к квадрату роста пациента (м²). Далее измеряют утром, натощак, после 12-часового голодания, систолическое и диастолическое артериальное давление последовательно на левой и правой руках пациента. Затем устанавливают содержание холестерина в крови «М» в ммоль/л по эмпирической формуле регрессии: M=0,632+20,486*log10(B*B1), где В, B1 - коэффициенты корреляции. При этом коэффициент корреляции «В» определяют как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления, измеренного на обеих руках пациента к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренного также на обеих руках пациента. Коэффициент корреляции «B1» определяют как отношение индекса массы тела пациента (кг/м²) к индексу массы тела, принятого за норму (25 кг/м²). Такое выполнение способа обеспечивает повышение точности неинвазивного определения концентрации холестерина в крови при диагностике нарушений липидного обмена. 1 табл., 3 пр.

Способ неинвазивного определения концентрации холестерина в крови, отличающийся тем, что предварительно определяют индекс массы тела пациента как отношение массы тела (кг) к квадрату роста пациента (м²), измеряют утром, натощак, после 12-часового голодания систолическое и диастолическое артериальное давление последовательно на левой и правой руках пациента, а расчет содержания холестерина в крови «М» проводят по эмпирической формуле регрессии, ммоль/л:
M=0,632+20,486·log10(B·B1),
где В, B1 - коэффициенты корреляции, причем коэффициент корреляции «В» определяют как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления, измеренного на обеих руках пациента, к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренного также на обеих руках пациента;
коэффициент корреляции «B1» определяют как отношение индекса массы тела пациента (кг/м²) к индексу массы тела, принятому за норму (25 кг/м²).